Studi Eksperimental Pengaruh Penambahan Sistem Ceratan pada Gasifikasi Biomassa Briket Municipal Solid Waste terhadap Performa Gasifier Tipe Downdraft
Hendra Bhakti dan Bambang Sudarmanta
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : sudarmanta@me.its.ac.id
Abstrak—Pemanfaatan  syngas  sebagai bahan bakar campuran  bahan  bakar  mesin  Diesel  Dual  Fuel  (DDF) menimbulkan  permasalahan  yaitu  terbuangnya  syn-gas karena  kelebihan  produksi.  Penelitian  dimaksudkan melakukan penambahan sistem ceratan untuk mengalirkan kembali  syngas  yang  terbuang  karena  sisa  pembakaran mesin DDF ke dalam reaktor. Syngas yang dipakai berasal dari  proses  gasifikasi  yang  dilakukan  pada  downdraft gasifier  dengan  bahan  bakar  briket  MSW.  Mekanisme ceratan  gas  hasil  gasifikasi  dilakukan  dengan  pemasangan katup pada pipa aliran syn-gas setelah induced fan menuju reaktor  gasifikasi  kembali.  Syngas  hasil  ceratan  di  campur dengan udara sebagai gasifying agent dengan mixer sebelum masuk  ke  blower  udara.  Laju  alir  massa  syn-gas  yang dicerat  divariasikan  mulai  0%,  11%,  23%,  dan  54%.  Dari penelitian  dan  analisa  yang  telah  dilakukan,  diketahui bahwa  nilai  rasio  udara-bahan  bakar  menurun  seiring penambahan  ceratan  syn-gas  yaitu  dari  1,04  –  0,44  dan equivalence  ratio  dari  0,18  –  0,09.  Dengan  penambahan ceratan diketahui efisiensi terbaik terjadi saat penambahan prosentasi  ceratan  11%  dengan  efisiensi  sebesar  66,81%. LHV meningkat seiring penambahan ceratan dengan LHV terbaik  terjadi  pada  ceratan  syn-gas  55%  sebesar  3912,37 kJ/kg.  Temperatur  kerja  gasifikasi  cenderung  menurun dengan penambahan ceratan syn-gas. Temperatur kerja T1 –  T5  berada  pada  kisaran  70,  250,  983,  589,  dan  115  ᵒC. Kandungan  combustible  gas  meningkat  dan  uncombustible gas  menurun  seiring  dengan  penambahan  ceratan  syn-gas. Nilai kalor briket MSW sebesar 4698 kJ/kg.
Kata  Kunci—ceratan,  MSW,  gasifikasi,  performa,  syn- gas, temperatur.

## I. P ENDAHULUAN
umlah  penduduk  Indonesia  meningkat  dari  205  juta jiwa  pada  tahun  2000  mencapai  245  juta  jiwa  pada tahun  2012  dengan  pertumbuhan  rata-rata  1,31%  per tahun  [1].  Di  sisi  lain,  cadangan  sumber  energi  utama Indonesia  yaitu  bahan  bakar  fosil  kian  menipis.  Dengan pola  konsumsi  yang  boros  dan  semakin  banyak mengakibatkan  cadangan  tersebut  semakin  kritis.  Oleh karena  itu,  perlu  adanya  solusi  guna  mengoptimalkan konsumsi  energi  yang  ada  serta  pengembangan  energi alternatif terbarukan.
Sampah merupakan masalah yang harus ditanggulangi secepatnya. Municipal  Solid  Waste (MSW) atau  sampah padatan kota adalah jenis sampah umum yang mencakup sampah  rumah  tangga,  sampah  badan  komersil,  sampah di  area-area  umum  dan  ada  kalanya  sampah  hasil treatment  plant  site yang  dikumpulkan municipality
dalam  wilayah  tertentu.  Menurut  Status  Lingkungan Hidup  Daerah  Kota  Surabaya  [2],  volume  sampah  yang masuk  ke  TPA  sebesar  10.000  m3/hari.  Sedangkan timbulan sampah kota Surabaya tahun 2012 sebesar 1200 ton/hari. Komposisi sampah tersebut antara lain: sampah organik  64,1%,  sampah  kertas  7,58%,  sampah  plastik 7,69  %,  logam  1,11%,  dan  9,46%  lain-lain.  Sedangkan untuk  kadar  air  sampah  di  dataran  tinggi  pada  musim hujan dan kemarau sekitar 43% dan 35% [2].
Gasifikasi adalah proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas ( syngas ) yang flammable . Perbandi-ngan  udara  dan  bahan  bakar  pada  proses gasifikasi  lebih  rendah  daripada  pembakaran  normal (stoikiometri). Syngas biasanya  dimanfaatkan  sebagai bahan bakar campuran pada motor pembakaran dalam.
Namun  demikian,  timbul  beberapa  masalah  dalam pemanfaatan  tersebut.  Salah  satunya  adalah  konsumsi syngas maupun  minyak  solar  sebagai  bahan  bakar  yang tidak  tetap.  Hal  tersebut  dipengaruhi  oleh  putaran  dan beban yang diterima oleh mesin. Di sisi lain, operasional sebuah gasifier cenderung  pada  interval  tertentu, sehingga  terjadi  ketidak-  sesuaian  antara  produksi  dan konsumsi syngas .  Dari  fakta  tersebut,  didapatkan gagasan  untuk  melakukan  ceratan  atau bypass pada syngas sisa  yang  terbuang  untuk  dimasukkan  ke  dalam reaktor  kembali.  Ceratan  dimaksudkan  sebagai  pemanas reaktor  tambahan  dan  campuran gasifying agent .  Dari mekanisme  tersebut  juga  diharapkan  dapat  menampung kembali syngas sisa hasil produksi yang terbuang.

## II. U RAIAN P ENELITIAN

## Briket MSW
Briket  adalah  sebuah  blok  bahan  padat  yang  dapat digunakan sebagai bahan bakar dengan ketahanan dalam menjaga kualitas api pembakaran. Municipal Solid Waste (MSW)  merupakan  sampah  kota  yang  dihasilkan  dari sisa  konsumsi  harian  rumah  tangga  dan  juga  industri. Setiap  jenis  sampah  memiliki  fraksi  massa  dan  volume yang berbeda-beda.
J
T ABEL 1. F RAKSI MASSA DAN VOLUME TIAP KOMPONEN MSW [3]

## Bahan Bakar
Secara umum bahan bakar dibedakan menjadi 3 yaitu bahan  bakar  minyak,  padat,  dan  gas.  Properties  umum dari  bahan  bakar  yaitu density,  specific  gravity,  API gravity,  viskositas,  flash  point,  pour  point,  shulpur content, destilasi , cetane number, calorific value, carbon residue .

## Karakteristik Bahan Bakar
Secara  umum,  karakteristik  bahan  bakar  dapat dianalisa  dengan  2  (dua)  cara  yaitu ultimate dan proximate .  Untuk  mengetahui  karakter  dan  komposisi dari  biomass  digunakan  metode  pemeriksaan  secara analitis  (analisa proximate )  dan  pemeriksaan  secara kimia  (analisa ultimate )  deskripsi  mengenai  kedua analisa ini terdapat dalam ASTM. Pada analisa proximate yang  dianalisa  adalah  kandungan  air  ( moisture ), volatile matter ,  karbon  tetap,  dan  abu.  Sedangkan  analisa ultimate menyatakan  komposisi  dari  karbon,  hidrogen, nitrogen, belerang, dan oksigen.
Parameter Pengoperasian Reaktor Gasifikasi
1) Equivalence ratio (λ)
Equivalence  ratio  (λ) adalah  parameter  yang  sangat penting  pada  pengoperasian  reaktor  gasifikasi.    ER merupakan  perban-dingan  antara air-fuel  ratio  (AFR) aktual pada pengoperasian reaktor gasifikasi dengan air- fuel ratio (AFR) stoikio-metris. λ = AFR aktual /AFR stoikiometris (2.1)
AFR  merupakan  perbandingan  antara  jumlah  udara dengan  jumlah  bahan  bakar  pada  proses  pembakaran. AFR stoikiometris adalah jumlah perbandingan udara dan bahan bakar yang meng-hasilkan pembakaran sempurna.
AFR = Massa udara / Massa bahan bakar (2.2)
Kondisi  stoikiometris  teoritis  biomassa  diperoleh dengan  mengetahui  terlebih  dahulu  kandungan  unsur kimia  dari  biomassa,  kemudian  dilakukan  perhitungan persamaan  reaksi  yaitu  reaksi  oksidasi.    Reed  dan Dash[5]  memberikan  rumus  kimia  rata-rata  dari biomassa  yaitu  CH 1,4 O 0,6 ,  sehingga  bila  direaksikan dengan  udara  akan  menjadi  pembaka-  ran  sempurna sebagai berikut :
𝐶𝐻 1,4 𝑂 0,6 +  1,05𝑂 2 +   (3,95𝑁 2 )   → 𝐶𝑂 2 +  0,7𝐻 2 0 + (3,95𝑁 2 ) (2.3)
Nitrogen  ditunjukkan  dalam  tanda  kurung  karena merupakan  bagian  yang  tidak  berubah  ( inert )  dari  udara dan tidak turut serta dalam reaksi dan tetap muncul pada hasil  reaksi.    Dari  reaksi  diatas  dapat  dilihat perbandingan  antara  udara  dan  biomassa  untuk
pembakaran  sempurna  adalah  10  berbanding  1  (AFR  = 10).

## 2) Suhu reaktor gasifikasi
Dalam  setiap  langkah  proses  gasifikasi  yang  terjadi dalam reaktor gasifikasi selalu berhubungan erat dengan temperatur untuk masing-masing proses, sehingga dalam satu  reaktor  gasifikasi  terdapat  profil  sebaran  suhu  yang dapat merepresentasikan masing-masing zona dari proses gasifikasi.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa suhu ini juga terkait dengan nilai equivalence ratio .  Selain itu suhu  atau  profil  suhu  pada  reaktor  gasifikasi  juga dipengaruhi  oleh  faktor  parameter  yang  lain,  seperti: properti  biomassa, superficial  velocity ,  suhu  media gasifikasi,  insulator,  dan  yang  lainnya.    Pada  sisi  lain suhu  reaktor  gasifikasi  menjadi  penentu  dari  beberapa parameter  unjuk  kerja  dari  reaktor  gasifikasi,  seperti  : tingkat keadaan abu,  komposisi dan keberadaan tar pada syngas.
3) Superficial velocity/hearth load
Parameter  operasional  reaktor  gasifikasi  ini  mungkin agak  sedikit  sulit  untuk  dibayangkan  akan  tetapi memegang  peranan  yang  penting. Superficial  velocity walaupun  terdapat  kata  “kecepatan  ( velocity )”  dan memiliki  satuan  m/s  akan  tetapi  sebenarnya  bukan kecepatan yang sesungguhnya.
Gambar 1. Profil suhu dan zona pada reaktor gasifikasi downdraft . [4] Superficial  velocity diukur  pada  bagian  tersempit  dari reaktor  gasifikasi,  dan  didapatkan  dengan  membagi  laju volume  gas  pada  bagian  tersebut dengan cross  sectional area bagian  tersebut.    Walaupun  memiliki  satuan kecepatan,  akan  tetapi  pengertian  sebenarnya  dari superficial velocity adalah laju spesifik produksi gas [5]. 4) Komposisi dan properti fisik biomassa
Pada  dasarnya  unjuk  kerja  proses  gasifikasi  pada reaktor  gasifikasi  juga  sangat  dipengaruhi  oleh  properti spesifik  dari  biomassa.    Properti  yang  paling  penting pada gasifikasi adalah komposisi elemen/unsur biomassa, nilai  kalor,  kandungan  abu,  kadar  kelembaban,  kadar volatile mater , unsur yang terkandung lainnya (N, S, Cl, alkali, logam berat, dan lainnya), densitas dan ukuran. 5) Komposisi dan suhu media gasifikasi
Parameter  komposisi  dan  suhu  media  gasifikasi banyak  mempengaruhi  kese-  timbangan  massa  dan energi  dalam  proses  gasifikasi.    Untuk  media  gasifikasi yang tetap, maka suhu media gasifikasi yang akan masuk dalam  reaktor  akan  mempengaruhi  profil  temperatur dalam reaktor gasifikasi. Demikian juga akan berhubungan  dengan  kemungkinan  untuk  pendaur- ulangan  panas  yang  terdapat  pada syngas .    Komposisi media  gasifikasi  juga  terkait  dengan  hasil  akhir  dari proses gasifikasi, yaitu nilai kalor dari syngas .
Gambar 4. Distribusi temperature pada λ = 0,09 dengan laju alir massa ceratan syn-gas 0,00042 kg/s waktu

## Parameter Unjuk Kerja Reaktor Gasifikasi

## 1) Komposisi gas
Sama halnya dengan analisa komposisi pada biomassa, maka syngas juga  harus  dianalisa  komposisi  gasnya. Unsur  yang  ada  dalam syngas umumnya  adalah  CO, CO 2 , H 2 , CH 4 , hidrokarbon berat dan N 2 . Kandungan gas tersebut  ada  yang  bisa  terbakar  seperti  CO,  H 2 dan  CH 4 serta  gas  yang  tidak  bisa  terbakar  seperti  CO 2 dan  N 2 . Dari komposisi gas tersebut, nantinya dapat diperhitungkan  kandungan  energi  dalam  gas  ataupun untuk  meng-  analisa  pengoperasian  dari  reaktor gasifikasi.    Analisa  rasio  antara  CO  dan  CO 2 (CO/CO 2 ) adalah  salah  satu  cara  untuk  mengukur  kualitas  dari  gas dan proses gasifikasi.
2) Nilai kalor gas
Jumlah  kandungan  energi  pada  syngas  dapat  dihitung secara  teoritis  dari  analisa  komposisinya,  yaitu  dengan menggunakan  persamaan  untuk  menghitung  Nilai  Kalor Bawah gas (NKB gas ) sebagai berikut :
NKB GAS =   ∑ (Y i . NKB i ) n i=1 (2.4)
Keterangan :
Y i = kosentrasi gas yang terbakar (CO, CH 4 , H 2 ) NKB i = Nilai kalor bawah gas terbakar (CO, CH 4 , H 2 ) 3) Cold gas efficiency Cold  gas  efficiency (η CG )  merupakan  perbandingan antara  energi  kimia  yang  dihasilkan  oleh  syngas (didapatkan  dari  perkalian  antara  laju  alir  massa  dengan Nilai  Kalor  Bawah  gas)  dengan  energi  kimia  dari biomassa  (didapatkan  dari  perkalian  antara  laju  alir massa biomassa dengan Nilai Kalor Bawah biomassa.
η CG = (𝑚̇ 𝑔𝑎𝑠 .𝑁𝐾𝐵 𝑔𝑎𝑠 )
(𝑚̇ 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 .𝑁𝐾𝐵 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 ) (2.5)

## 4) Kandungan tar
Kandungan tar merupakan parameter yang krusial. Hal tersebut  dikarenakan  tar  yang  merupakan  campuran kompleks  dari  hirokarbon  yang  dapat  terkondensasi, termasuk  di-dalamnya  senyawa  aromatik  satu  cincin hingga  lima  cincin  dan  juga  terdapat  hidrokarbon  yang mengandung  oksigen  dan  hidokarbon  poliaromatik, menyebabkan  masalah  pada  proses  juga  pada  peralatan lain yang menggunakan syngas .

## III. M ETODE P ENELITIAN

## Skema Percobaan
Keterangan pada gambar, angka 1-5 menunjukkan termo- kopel  pada  zona  gasifikasi  sedangkan  angka  6-8 merupakan  flowmeter.  Keterangan  A-K  adalah  r eactor, blower udara, cyclone,  water  scrubber,  pump,  water tank, induce fan , burner, katup ceratan, pipa ceratan, dan dimmer .
Gambar 2. Skema percobaan dengan tambahan system ceratan
Termokopel  digunakan  sebagai  alat  ukur  guna mengetahui distribusi temperatur didalam reactor selama proses gasifikasi, sedangkan flowmeter  digunakan untuk mengukur laju alir udara dan syn-gas. Pemasukan bahan bakar briket MSW secara semi batch sebanyak 5kg.

## IV. A NALISA DAN P EMBAHASAN

## Analisa Propertis Briket Municipal Solid Waste
Biomassa  yang  digunakan  telah  dilakukan  pengujian nilai kalornya yang dilakukan di laboratorium pusat studi energi dan rekayasa ITS, dengan nilai LHV sebesar 4698 kj/kg.  Biomassa  briket  MSW  yang  digunakan  dalam pengujian  memiliki  kandungan moisture  content sebesar 20% - 25%. Komposisi yang digunakan 60% organik dan 40% anorganik.

## Distribusi Temperatur Reaktor
Gambar 3. Grafik distribusi Temperatur pada λ = 0,18 tanpa ṁ ceratan syn-gas fungsi waktu
Gambar 4. Distribusi temperature pada λ = 0,09 dengan laju alir massa ceratan syn-gas 0,00042 kg/s waktu
Ceratan  synthetic  gas  dimasukkan  pada  menit  ke  60 setelah  dari  percobaan  sebelumnya  dilihat  trend  konstan pada  termokopel  3  yang  merupakan  zona  krusial gasifikasi.
Pada  termokopel  1,  2,  4,  5  (T1,  T2,  T4,  T5)  tidak terjadi  perubahan  yang  signifikan.  Pada  termokopel  3 (T 3 ),  fenomena  distribusi  temperatur  yang  terjadi  adalah menurun lebih cepat hingga konstan pada kisaran 720 ºC daripada  distribusi  pada  variasi  awal  tanpa  penambahan ceratan syn-gas. Hal tersebut dikarenakan ceratan syngas yang  masuk  menambah  jumlah  bahan  bakar  atau
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 2 5 5 0 7 5 1 0 0 1 2 5 Temp eratur ( ᵒC) Waktu (min) T 1 T 2 T 3 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 2 5 5 0 7 5 1 0 0 1 2 5 Temp eratur ( ᵒC) Waktu (min) T1 T2 T3 T4 T5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 2 5 5 0 7 5 1 0 0 1 2 5 Temp eratur ( ᵒC) Waktu (min) T 1 T 2 T 3
biomassa,  sehingga  rasio  udara  pembakaran  (AFR) menurun. Dimana hal tersebut sesuai dengan teori bahwa semakin  rendah  nilai  AFR  maka  semakin  lambat  pula proses  terjadinya  pembakaran  di  dalam  reaktor  dan temperatur pembakaran semakin menurun.

## Analisis Kandungan synthetic-gas
Gambar 5. Grafik kandungan synthetic gas terhadap Equivalence ratio
Kosentrasi  kandungan synthetis  gas pada combustible gas cenderung mengalami peningkatan dengan meningkatnya  prosentase 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛−𝑔𝑎𝑠 dari  0  % sampai  55  %.  Hal  tersebut  dapat  terlihat,  pada 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛 −𝑔𝑎𝑠 0%  ke  55%,  kandungan  gas  CO meningkat,  dari  2,89  %vol  ke  7,99  %vol,  untuk kandungan  gas  H 2 meningkat  dari  6.20  %vol  ke  8,27 %vol.  Sedangkan  kandungan  gas  CH 4 terjadi  penurunan dari  2,79  %vol  ke  1,74  %vol  pada 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛−𝑔𝑎𝑠 0% sampai 55%.
Sebaliknya,  pada 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛 −𝑔𝑎𝑠 0%  ke  55%  untuk kan- dungan gas CO 2 menurun secara perlahan dari 5.15 %vol  ke  4,56  %vol,  kandungan  gas  N 2 menurun  secara perlahan  dari  58.85  %vol  ke  58.70  %vol,  serta kandungan  gas    O 2 menurun  dari  24,12  %vol  ke  18,74 %vol.
Adanya  peningkatan  jumlah  combustible  gas  pada komposisi synthetic gas  dan  penurunan  kandungan uncom-bustible  gas  dikarenakan  suplai  udara  menuju reaktor  berkurang  setelah  penambahan  ceratan synthetic gas  melalui  inlet  blower  udara.  Ceratan synthetic gas masuk  secara  perlahan  sehingga  menggantikan  udara yang  menyebabkan  rasio  udara-bahan  bakar  (AFR) aktual  juga  ikut  menurun.  Dengan  penurunan  nilai  AFR aktual  mengakibatkan  nilai  Equivalence  Ratio  menurun pula. Hal tersebut sesuai teori bahwa semakin tinggi AFR menyebabkan  kandungan  combustible  gas  menurun sementara kandungan uncombustible gas meningkat.
Analisis Equivalence Ratio (Λ)
Gambar 6. Grafik Equivalence Ratio ( λ ) terhadap prosentase ceratan syn-gas
Penurunan  nilai λ dikarenakan  penurunan  pasokan udara  bahan  bakar  setelah  disubstitusi  oleh  ceratan synthetic  gas,  sehingga  nilai  rasio  udara  bahan  bakar
aktual  juga  menurun.  Dengan  nilai  rasio  udara  bahan bakar  stoikiometri  yang  konstan  mempengaruhi  nilai λ semakin menurun
Analisis nilai kalor ditinjau dari LHV Synthetic Gas
Gambar 7. Nilai LHV synthetic gas terhadap Equivalence Ratio ( λ ) Trendline nilai  LHV synthetic gas  meningkat  seiring dengan  penurunan  nilai equivalence ratio .  Terlihat bahwa nilai LHV meningkat dari 2.733,56 kJ/kg pada λ = 0,18 menjadi 3.912,32 pada λ = 0,09.
Peningkatan  nilai  laju  alir  massa  ceratan  syn-gas berperan  penting  pada  fenomena  tersebut.  Hal  ini disebabkan oleh penurunan nilai rasio udara-bahan bakar (AFR) aktual  setelah  penambahan  ceratan  syn-gas akan mensubstitusi suplai laju alir massa udara yang masuk ke dalam reaktor gasifikasi, sehingga mempengaruhi proses reaksi  kimia  pembentukan  kandungan  gas  terbakar (combustible gas) . Dimana proses gasifikasi, membutuhkan  suplai  udara  terbatas.  Secara  teori kandungan  gas  terbakar (gas  CO,  H 2 ,  CH 4 ) akan cenderung  menurun,  jika  suplai  laju  alir  massa  udara meningkat.  Sebaliknya (gas  CO 2 ,  N 2 ,  O 2 ), meningkat seiring dengan peningkatan suplai laju alir massa udara.

## Analisa Effisiensi Gas Dingin
Gambar 8. Grafik effisiensi gas dingin terhadap equivalence ratio ( λ )
Grafik efisiensi gas dingin terhadap variasi prosentase 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛 −𝑔𝑎𝑠 menunjukkan  bahwa  terjadi  peningkatan dari  61,78%  pada  kondisi  awal  tanpa  ceratan  syn-gas menjadi  66,81%  pada  penambahan 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛−𝑔𝑎𝑠 10%.  Lalu  menurun  secara  perlahan  tiap  penambahan 𝑚̇ 𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑦𝑛−𝑔𝑎𝑠 hingga  26,52%  pada  penambahan ceratan syngas sebesar 55%.
Effisiensi  gas  dingin  dipengaruhi  oleh  laju  alir  massa syngas,  laju  alir  massa  briket  MSW  serta  LHV  syngas dan  briket  MSW.  Secara  teori,  dengan  penambahan ceratan  syngas  menyebabkan  nilai  AFR  menurun, dimana  syn-gas  dikategorikan  sebagai  bahan  bakar pada persamaan efisiensi. Dengan penurunan AFR mengakibatkan  peningkatan  nilai  LHV  dari  peningkatan konsentrasi  combustible  gas.  Disisi  lain,  penambahan prosentase syn-gas yang dicerat mengakibatkan produksi akhir  syn-gas  menurun.  Semakin  kecil  nilai  AFR
0 25 50 75 0 . 1 8 0 . 1 6 0 . 1 4 0 . 0 9 Kand ug an Syn -ga s (%v ol) Equivalence ratio ( λ) CO H2 CH4 CO 2 0.05 0.10 0.15 0.20 0 11 23 55 Equ ival ence Rat io ( λ) Prosentase Ceratan (%) ER 2000 3000 4000 5000 0.18 0.16 0.14 0.09 LHV (k J/k g) Equivalence Ratio (λ ) LHV Syn-gas
0 25 50 75 0.18 0.16 0.14 0.09 Ef fi si ensi Gasi fi kasi (%) Equivalence Ratio (λ ) effisiensi gasifikasi (%)
menyebabkan  equivalence  ratio  menurun  pula.  Hal tersebut menyebabkan nilai produksi menurun meskipun laju  konsumsi  tidak  mengalami  penurunan  secara signifikan.

## V. K ESIMPULAN
1. Dari  studi  eksperimental  yang  telah  dilakukan, mekanisme  ceratan  dilakukan  dengan  memasukkan syn-gas ke reaktor kembali melalui inlet blower udara dengan  memanfaatkan  sisi  hisap  blower  untuk memaksimalkan kontinyuitas aliran.
2. Dengan penambahan sistem ceratan terjadi fenomena pada temperature zona gasifikasi sebagai berikut : a. Termokopel 1 (T1) rata-rata menunjukkan kisaran temperatur sampai 73ºC mengindikasikan memasuki posisi zona pengeringan (drying) , dimana  kandungan  moisture,  yang  dimiliki  briket MSW dihilangkan, melalui proses penguapan atau evaporasi.
b. Termokopel 2 (T2) rata-rata menunjukkan kisaran temperatur sampai 252ºC mengindikasikan bahwa akan  masuk  zona pirolisis sesuai  dengan  dasar teori  pada  bab  2,  zona  pirolisis  memasuki temperatur 300ºC-900ºC, dimana biomassa kering yang  bebas  dari moisture, mengalami  pemanasan terus–menerus, yang diharapkan mampu menghilangkan kandungan volatile biomassa.
c. Termokopel 3 (T3) rata-rata menunjukkan kisaran temperatur  sampai  983ºC  mengindikasikan  (T3) akan  masuk  zona oksidasi  parsial sesuai  dengan dasar  teori  pada  bab  2  bahwa,  zona oksidasi parsial akan  memasuki  temperatur  >900ºC, dimana proses ini menghasilkan panas (eksoterm) yang memanaskan lapisan karbon dibawah.
d. Termokopel 4 (T4) rata-rata menunjukkan kisaran temperatur  sampai  589ºC  mengindikasikan  (T4) masuk zona reduksi sesuai dengan dasar teori pada bab  2  bahwa,  zona reduksi memasuki  temperatur 400ºC-900ºC,  dimana  proses  ini  menyerap,  atau membutuhkan panas (reaksi endoterm) .
e. Termokopel 5 (T5) rata-rata menunjukkan kisaran temperatur  sampai  115ºC  mengindikasikan  (T5) sebagai  indikator  temperatur  gas  hasil  gasifikasi yaitu   synthetis-gas (syn-gas) .
3. Semakin besar nilai prosentase ceratan syn-gas dapat menurunkan besar rasio udara-bahan bakar (Air Fuel Ratio),  sehingga  menyebabkan  kosentrasi kandungan synthetis  gas pada  gas  yang  mudah  terbakar (combustible gas) cenderung mengalami peningkatan, sebaliknya  kandungan  gas  O 2 ,  N 2 ,  CO 2 mengalami penurunan secara perlahan.
4. Range  batas  atas  dan  bawah  dari  ceratan  pada prosentase  11%  sampai  55%  dengan  nilai  AFR  0,93 sampai 0,44 dan λ 0,16 sampai 0,09.
5. Prosentase  nilai ceratan syn-gas  terbaik,  ditinjau dari effisiensi  reaktor  gasifikasi  yaitu  pada  besaran  11% dengan nilai effisiensi 66,81%.
6. Semakin besar prosentase ceratan syn-gas, maka nilai kandungan  energi  ditinjau  dari Low  Heating  Value synthetis gas semakin meningkat.
7. Prosentase  nilai ceratan syn-gas  terbaik,  ditinjau dari dari  nilai  kandungan  energi  ( Low  Heating  Value) synthetis gas yaitu pada 55% sebesar 3912,32 kJ/kg. 8. Nilai batas bawah dan batas atas pasokan ceratan syn- gas  unttuk  kandungan  gas  yang flammable dari prosentase 11% - 55%.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis H.B. mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing serta rekan-rekan yang membantu penyelesaian  eksperimen  serta  Lab.  LPPM-ITS  yang membantu pengujian sampel hasil dari eksperimen.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Sugiono  A.,  Anindhita,  Boedoyo,  M.  S.,  Adiarso.  2014. Pengembangan Energi dalam Mendukung Program Substitusi  BBM .  Badan  Pengkajian  dan  Penerapan  Teknologi. Jakarta, Indonesia.
[2] Nuhartanto,  S.  2016. Volume  Sampah  Capai  1400  Ton  per Hari .  <URL:  http://www.enciety.co/volume-sampah-surabaya- capai-1-400-ton-per-hari/>.
[3] Pasek,  A.D.,  Gultom,  K.W.,  Suwono,  A.  2013. Feasibility  of Recovering  Energy  from  Municipal  Solid  Waste  to  Generate Electricity . ITB. Bandung.
[4] Reed T.B., and Dash A. 1988. Handbook of Biomass Downdraft Gasifier  Engine  Systems . Solar  Energy  Research  Institut .
Colorado, USA.
[5] Basu,  Prabir.  2013. Biomass  Gasification,  Pyrolysis,  and Torrefaction . Chennai, India.